本發(fā)明涉及源于hsp70的肽,更具體而言,涉及通過(guò)與人白血球抗原結(jié)合而向t細(xì)胞呈遞抗原的免疫原性肽、使用所述肽的用于治療或預(yù)防癌癥的醫(yī)藥組合物、免疫誘導(dǎo)劑及抗原呈遞細(xì)胞的制造方法等。
背景技術(shù):
盡管可認(rèn)為生物體內(nèi)常偶然產(chǎn)生癌細(xì)胞,但推測(cè)認(rèn)為:通常,會(huì)發(fā)生因自然免疫導(dǎo)致的對(duì)源于癌細(xì)胞的特異性癌抗原的排斥反應(yīng),接著,特異性免疫應(yīng)答被誘導(dǎo)出來(lái),發(fā)生通過(guò)淋巴細(xì)胞等進(jìn)行的對(duì)癌細(xì)胞的排斥反應(yīng)。
為了使得源于癌細(xì)胞的抗原能被識(shí)別,細(xì)胞表面上存在的人白血球抗原(hla)與淋巴細(xì)胞形成復(fù)合體是必需的。主要組織相容性抗原即hla分子可被大致分類為i類分子(hla-a型、b型、c型)和ii類分子(hla-dp型、dq型、dr型)。細(xì)胞毒性t細(xì)胞(ctl)引起的癌細(xì)胞排斥反應(yīng)是通過(guò)癌細(xì)胞表面的hlai類分子所呈遞的由8~11個(gè)氨基酸組成的癌抗原(ctl表位)被ctl上的t細(xì)胞抗原受體(tcr)特異性識(shí)別而誘導(dǎo)出的。
目前,出于將免疫原性肽應(yīng)用于治療或預(yù)防各種免疫相關(guān)疾病的期望而進(jìn)行了各種研究,例如,日本特開(kāi)平8-151396號(hào)公報(bào)中,記載了由特定氨基酸序列構(gòu)成的寡肽具有hla結(jié)合性。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平8-151396號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
盡管已知多種具有hla結(jié)合性的肽,但仍有對(duì)可用于對(duì)各種癌癥進(jìn)行治療或預(yù)防的肽的需求。另外,hla是多態(tài)性豐富的基因,因此,對(duì)應(yīng)于多種hla基因型的多型性(multi-type)免疫原性肽也是人們所需要的。
用于解決課題的手段
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供與hlai類分子結(jié)合的免疫原性肽、尤其是能夠誘導(dǎo)ctl的肽、使用所述肽的用于治療或預(yù)防癌癥的醫(yī)藥組合物、免疫誘導(dǎo)劑、及抗原呈遞細(xì)胞的制造方法等。
即,本發(fā)明包含以下的發(fā)明。
(1)一種肽,其含有序列號(hào)1~15中的任一項(xiàng)表示的氨基酸序列中連續(xù)8個(gè)以上的氨基酸殘基,并且,所述肽由11個(gè)以下的氨基酸殘基構(gòu)成。
(2)如(1)所述的肽,其中,所述氨基酸序列中,1個(gè)或多個(gè)氨基酸被取代、插入、缺失或添加,并且,所述肽具有免疫原性。
(3)如(2)所述的肽,其中,所述氨基酸序列中的第2位的氨基酸被酪氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、纈氨酸、亮氨酸或谷氨酰胺取代,以及/或者,c末端的氨基酸被苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸、甲硫氨酸或纈氨酸取代。
(4)用于治療或預(yù)防癌癥的醫(yī)藥組合物,其含有(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的肽。
(5)如(4)所述的醫(yī)藥組合物,所述醫(yī)藥組合物為疫苗的形式。
(6)如(4)或(5)所述的醫(yī)藥組合物,其中,所述肽能夠與1種或多種類型的hla分子結(jié)合。
(7)免疫誘導(dǎo)劑,其含有(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的肽。
(8)如(7)所述的免疫誘導(dǎo)劑,用于誘導(dǎo)細(xì)胞毒性t細(xì)胞。
(9)如(7)或(8)所述的免疫誘導(dǎo)劑,其中,所述肽能夠與1種或多種類型的hla分子結(jié)合。
(10)具有ctl誘導(dǎo)活性的抗原呈遞細(xì)胞的制造方法,所述方法包括使(1)~(3)中任一項(xiàng)所述的肽與抗原呈遞細(xì)胞體外(invitro)接觸的工序。
發(fā)明的效果
近年來(lái),作為癌癥的治療方法,免疫療法備受矚目。本發(fā)明的肽因其hla結(jié)合性高、ctl誘導(dǎo)能力強(qiáng),因此其作為癌癥疫苗的有用性被高度期待。另外,還預(yù)計(jì)其可應(yīng)用于各種免疫療法、尤其是樹(shù)突細(xì)胞療法中。
熱休克蛋白(hsp,heatshockprotein)家族作為分子伴侶,與蛋白質(zhì)的折疊、運(yùn)輸、修飾、保護(hù)等多種細(xì)胞功能相關(guān)(zugeluandkaufmannsh:roleofheat-shockproteinsinprotectionfromandpathogenesisofinfectiousdiseases.clinmicrobiolrev12:19-39,1999.)。hsp根據(jù)其分子大小而被分類成hsp110、hsp90、hsp70、hsp60、hsp40、hsp28、hsp27及hsp25這8個(gè)家族。進(jìn)一步地,隨著知曉hsp與細(xì)胞死亡(凋亡)相關(guān),而將其大致上分為抑制凋亡的組和誘導(dǎo)凋亡的組這兩大類。
hsp70是抑制凋亡的熱休克蛋白,已發(fā)現(xiàn),hsp70的高水平表達(dá)與細(xì)胞在例如細(xì)胞的癌化等各種情況下的生存有關(guān)。實(shí)際上,已有報(bào)道稱作為本發(fā)明的肽的來(lái)源的hsp70蛋白在多種癌癥中表達(dá)。
(例如,
1.yoshidaetal.,anticancerres.2009feb;29(2):539-44
2.cioccadr,clarkgm,tandonak,fuquasa,welchwjandmcguirewl:heat-shockproteinhsp70inpatientswithaxillarylymphnode-negativebreastcancer:prognosticimplications.jnatlcancerinst85:570-574,1993
3.kaurjandralhanr:differentialexpressionof70-kdaheatshockproteininhumanoraltumorigenesis.intjcancer63:774-779,1995
4.parkcs,joois,songsy,kimds,baedsandleejh:animmunohistochemicalanalysisofheat-shockprotein70,p53,andestrogenreceptorstatusincarcinomaoftheuterinecervix.gynecoloncol74:53-60,1999
5.cornfordpa,dodsonar,parsonskf,desmondad,woolfendena,fordhamm,neoptolemosjp,keyandfosterc:heat-shockproteinexpressionindependentlypredictsclinicaloutcomeinprostatecancer.cancerres60:7099-7105,2000
6.maluseckae,zboreka,krzyzowska-grucasandkrawczykz:expressionofheat-shockproteinshsp70andhsp27inprimarynon-smallcelllungcarcinomas.animmunohistochemicalstudy.anticancerres21:1015-1021,2001
7.chumam,sakamotom,yamazakik,ohtat,ohkim,asakamandhirohashis:expressionprofilinginmultistagehepatocarcinogenesis:identificationofhsp70asamolecularmarkerofearlyhepatocellularcarcinoma.hepatology37:198-207,2003
8.castlepe,ashfaqr,ansarifandmullercy:immunohistochemicalevaluationofheat-shockproteinsinnormalandpreinvasivelesionsofthecervix.cancerlett229:245-252,2005
9.kurahashit,miyakeh,haraiandfujisawam:expressionofmajorheat-shockproteinsinprostatecancer:correlationwithclinicopathologicaloutcomesinpatientsundergoingradicalprostatectomy.jurol177:757-761,2007.)
另外,本發(fā)明的肽中,一些特定的肽能夠與多種類型的hla結(jié)合。由此,通過(guò)本發(fā)明的肽,得以提供涵蓋范圍極廣的癌患者群體的癌癥疫苗、樹(shù)突細(xì)胞療法等。
附圖說(shuō)明
圖1示出了用序列號(hào)7、9或15的肽對(duì)來(lái)自接受了hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的肝癌患者(hla基因型:02:01/24:02)的試樣進(jìn)行刺激的情況下的elispot檢驗(yàn)的結(jié)果(ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞數(shù))。
圖2示出了用序列號(hào)7、9或15的肽對(duì)來(lái)自接受了hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的肝癌患者(hla基因型:02:01/33:03)的試樣進(jìn)行刺激的情況下的elispot檢驗(yàn)的結(jié)果(ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞數(shù))。
圖3示出了用序列號(hào)7、9或15的肽對(duì)來(lái)自接受了hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的肝癌患者(hla基因型:02:06/24:02)的試樣進(jìn)行刺激的情況下的elispot檢驗(yàn)的結(jié)果(ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞數(shù))。
圖4示出了用序列號(hào)7、9或15的肽對(duì)來(lái)自接受了hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的肝癌患者(hla基因型:24:02/26:01)的試樣進(jìn)行刺激的情況下的elisa檢驗(yàn)的結(jié)果(ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞數(shù))。
圖5示出了用序列號(hào)5、6、7、9、10或15的肽對(duì)來(lái)自接受了hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的肝癌患者(hla基因型:24:02/26:01)的試樣進(jìn)行刺激的情況下的elisa檢驗(yàn)的結(jié)果(ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞數(shù))。
圖6示出了用序列號(hào)5、6、7、9或10的肽對(duì)來(lái)自接受了hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的肝癌患者(hla基因型:24:02/24:02)的試樣進(jìn)行刺激的情況下的elisa檢驗(yàn)的結(jié)果(ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞數(shù))。
具體實(shí)施方式
1.免疫原性肽
本發(fā)明涉及的肽含有序列號(hào)1~15中的任一項(xiàng)表示的氨基酸序列中連續(xù)8個(gè)以上的氨基酸殘基,并且,由總共11個(gè)以下、優(yōu)選為10個(gè)以下、更優(yōu)選為9個(gè)以下的氨基酸殘基構(gòu)成。本發(fā)明的肽可以是由序列號(hào)1~15中的任一項(xiàng)表示的氨基酸序列構(gòu)成的肽。本發(fā)明的肽源于作為熱休克蛋白(heatshockprotein)之一的hsp70。基于構(gòu)成hsp70的氨基酸序列通過(guò)使用主動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)法(activelearningexperiment)(日本特開(kāi)平8-151396號(hào))得到的假定理論預(yù)測(cè)的與hla分子的結(jié)合性換算為-logkd值為3以上的氨基酸序列被選出。
構(gòu)成本發(fā)明的肽的氨基酸序列及它們的hla預(yù)測(cè)結(jié)合分值示于下表1。
[表1]
本發(fā)明的肽具有hla結(jié)合性,且具有免疫原性(后文中有時(shí)簡(jiǎn)稱為“hla肽”或“免疫原性肽”)。在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí),“免疫原性”表示能夠誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的特性,例如,具有ctl誘導(dǎo)活性、從而具有對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞損傷活性。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中,本發(fā)明的肽是能夠與hla-a基因a的等位基因型中的多種結(jié)合的多型性hla肽。例如,序列號(hào)7的肽能與hla-a*24:02基因的產(chǎn)物(hla-a*24:02分子)、hla-a*0201基因的產(chǎn)物(hla-a*02:01分子)及hla-a*02:06基因的產(chǎn)物(hla-a*02:06分子)牢固地結(jié)合,并且具有高的免疫原性。
本發(fā)明的肽能夠結(jié)合的hla亞型不限于hla-a*24:02、hla-a*02:01及hla-a*02:06。然而,鑒于上述hla亞型已涵蓋了東亞人群(包括日本人)的85%左右、及西方人群的55%左右,因此,可認(rèn)為本發(fā)明的多型性hla肽在免疫療法等中具有廣泛的患者覆蓋率。
對(duì)于本發(fā)明的肽而言,只要保持免疫原性,構(gòu)成序列號(hào)1~15的氨基酸序列的氨基酸殘基或其一部分也可以是經(jīng)修飾的。盡管以序列號(hào)1~15所示的氨基酸序列來(lái)表現(xiàn)在抗原呈遞細(xì)胞上呈遞的狀態(tài),但在將本發(fā)明的肽直接施予至體內(nèi)的情況下,有可能因施予途徑而導(dǎo)致肽經(jīng)歷在消化器官等中其末端被消化等變化。因此,本發(fā)明的肽在被抗原呈遞細(xì)胞攝入之前也可以以在n末端及/或c末端添加有1個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基等的前體的狀態(tài)存在,從而使得其在抗原呈遞細(xì)胞上與規(guī)定的hlai類分子結(jié)合時(shí)得以保持序列號(hào)1~15表示的氨基酸殘基。
進(jìn)一步地,本發(fā)明的肽只要具有所期望的免疫原性即可,構(gòu)成本發(fā)明的肽的1個(gè)或多個(gè)的氨基酸殘基可被取代、插入、缺失或添加,以及/或者,經(jīng)糖鏈添加、側(cè)鏈氧化、及/或磷酸化等修飾。本說(shuō)明書(shū)中,“氨基酸”取其最為寬泛的含義,除了天然氨基酸以外,也包含人工的氨基酸突變體、衍生物。本說(shuō)明書(shū)中,就氨基酸而言,可舉出天然蛋白質(zhì)性的l-氨基酸;d-氨基酸;氨基酸突變體及衍生物等經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾的氨基酸;正亮氨酸、β-丙氨酸、鳥(niǎo)氨酸等的天然非蛋白質(zhì)性氨基酸;及具有本領(lǐng)域中已知的作為氨基酸特征的特性的以化學(xué)方式合成的化合物等。作為非天然氨基酸的例子,可舉出α-甲基氨基酸(α-甲基丙氨酸等)、d-氨基酸、類組氨酸的氨基酸(β-羥基-組氨酸、高組氨酸、α-氟甲基-組氨酸及α-甲基-組氨酸等)、在側(cè)鏈具有額外亞甲基的氨基酸(“高(homo)”氨基酸)及側(cè)鏈中的羧酸官能團(tuán)被磺酸基取代的氨基酸(半胱氨酸等)。
關(guān)于氨基酸殘基的取代等,本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮到對(duì)hla顯示出結(jié)合性的肽序列的規(guī)則性(j.immunol.,152:p3913,1994;immunogenetics,41:p178,1995;j.immunol.,155:p4307,1994)的基礎(chǔ)上,可以以合適的方式對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的肽的氨基酸殘基進(jìn)行取代。
更具體而言,對(duì)于與hla-a*24:02分子結(jié)合的肽而言,構(gòu)成肽的第2位氨基酸可被酪氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸或色氨酸取代,以及/或者,c末端的氨基酸可被苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸或甲硫氨酸取代。另外,對(duì)于與hla-a*02:01分子結(jié)合的肽而言,第2位氨基酸可被亮氨酸或甲硫氨酸取代,以及/或者c末端的氨基酸可被纈氨酸或亮氨酸取代。此外,對(duì)于與hla-a*02:06分子結(jié)合的肽而言,第2位氨基酸可被纈氨酸或谷氨酰胺取代,并且/或者c末端的氨基酸可被纈氨酸或亮氨酸取代。
本發(fā)明的肽均可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)制造。例如,可利用fmoc法、tboc法等固相法或液相法進(jìn)行人工合成。另外,也可通過(guò)使編碼本發(fā)明的肽的多核苷酸或含有該多核苷酸的重組載體表達(dá)來(lái)制造所期望的肽。另外,這樣得到的肽均可使用領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來(lái)鑒定。例如,可使用edman降解法、質(zhì)譜法等進(jìn)行鑒定。
2.醫(yī)藥組合物
本發(fā)明涉及的用于治療或預(yù)防癌癥的醫(yī)藥組合物中,含有例如下述的肽作為有效成分,所述肽含有選自由序列號(hào)1~15組成的組中的1種以上氨基酸序列中連續(xù)8個(gè)以上的氨基酸殘基,并且由總共11個(gè)以下、優(yōu)選為10個(gè)以下、更優(yōu)選為9個(gè)以下的氨基酸殘基構(gòu)成。醫(yī)藥組合物中含有的肽也可以是由序列號(hào)1~15中的任一項(xiàng)表示的氨基酸序列構(gòu)成的。所述肽如上文所定義。
本發(fā)明的肽通過(guò)被呈遞于抗原呈遞細(xì)胞上而誘導(dǎo)ctl,該被誘導(dǎo)的ctl殺傷癌細(xì)胞。因此,本發(fā)明的醫(yī)藥組合物中的有效成分不僅限于本發(fā)明的肽,也可以是能夠直接或間接誘導(dǎo)ctl的成分、例如編碼該肽的多核苷酸或者含有所述多核苷酸的載體、或?qū)⒃撾呐chla分子的復(fù)合體呈遞至表面的抗原呈遞細(xì)胞或由抗原呈遞細(xì)胞分泌的外來(lái)體(exosome)、或它們的組合。作為使用的抗原呈遞細(xì)胞,可舉出巨噬細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞等,優(yōu)選使用ctl誘導(dǎo)能力高的樹(shù)突細(xì)胞。本發(fā)明的醫(yī)藥組合物中也可含有已知用于癌癥治療的其他成分、例如趨化因子、細(xì)胞因子、腫瘤壞死因子、化療劑等。對(duì)于肽的用量而言,例如,患者為成年人的情況下,可以為每天約1~10mg。但是,鑒于用量可能因患者的年齡、體重、施予方法等而變動(dòng),因此,其可由本領(lǐng)域技術(shù)人員適當(dāng)決定。
認(rèn)為本發(fā)明的醫(yī)藥組合物通過(guò)下述作用機(jī)理而在癌細(xì)胞的殺傷等方面有用(但這并非意圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定):通過(guò)向特定的癌患者施予本發(fā)明的醫(yī)藥組合物,醫(yī)藥組合物中的肽以與hla分子結(jié)合的狀態(tài)被呈遞至抗原呈遞細(xì)胞表面。這樣的抗原呈遞細(xì)胞上的肽被識(shí)別后,ctl活化、增殖并進(jìn)入全身循環(huán)。肽特異性的ctl侵入癌組織后,會(huì)識(shí)別與位于癌細(xì)胞的表面hla分子本來(lái)自然結(jié)合的源于特異性癌抗原的同樣的肽,從而殺傷該癌細(xì)胞。通過(guò)這樣的機(jī)理而能夠有助于對(duì)癌癥的治療。
除了對(duì)癌癥的治療以外,本發(fā)明的醫(yī)藥組合物也可用于對(duì)癌癥的預(yù)防。例如,通過(guò)將本發(fā)明的醫(yī)藥組合物施予至健康的人體,可誘導(dǎo)出ctl,誘導(dǎo)出的細(xì)胞毒性t細(xì)胞在體內(nèi)蓄積,從而能夠在特定癌細(xì)胞產(chǎn)生時(shí)損傷該癌細(xì)胞。同樣地,通過(guò)施予至癌癥治療后的人體,也可預(yù)防癌癥的復(fù)發(fā)。
作為治療或預(yù)防的癌癥,預(yù)計(jì)為表達(dá)hsp70的任何癌癥??筛唧w地,胰腺癌、肝細(xì)胞癌、前列腺癌、肺癌、乳癌、大腸癌、血液癌、腦腫瘤、腎癌、皮膚癌等可作為對(duì)象被舉出(但這并非意圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定)。例如,作為本發(fā)明的肽的來(lái)源的hsp70在肝細(xì)胞癌中過(guò)量表達(dá),因此,可認(rèn)為本發(fā)明的肽尤其對(duì)于肝細(xì)胞癌癥的治療或預(yù)防有效。存在有多種需要治療或預(yù)防的癌癥的情況下,可以在本發(fā)明的醫(yī)藥組合物中含有多種免疫原性肽等有效成分。
本發(fā)明的醫(yī)藥組合物可被溶解于水溶性溶劑、以制藥上允許的鹽的形式制劑化之后施予至患者。作為這樣的制藥上允許的鹽的形式,可舉出以生理上可接受的水溶性鹽(例如鈉、鉀、鎂、鈣等鹽)的形式緩沖為生理ph值的形式。另外,除了水溶性溶劑以外,也可使用非水溶性溶劑,作為這樣的非水溶性溶劑,例如,可舉出乙醇、丙二醇等醇。
另外,在包含本實(shí)施方式的醫(yī)藥組合物的制劑中,可包含針對(duì)各種目的的藥物,作為這樣的藥物,可舉出例如防腐劑、緩沖劑等。作為防腐劑,可舉出重亞硫酸鈉、重硫酸鈉、硫代硫酸鈉、苯扎氯銨、氯丁醇、硫柳汞(thimerosal)、乙酸苯汞、硝酸苯汞、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、聚乙烯醇、苯乙醇、氨、二硫代蘇糖醇、β-巰基乙醇等。另外,作為緩沖劑,可舉出碳酸鈉、硼酸鈉、磷酸鈉、乙酸鈉、重碳酸鈉等。這些試劑可以以能夠?qū)Ⅲw系ph維持在2~9、優(yōu)選為4~8之間的量存在。
對(duì)本發(fā)明的醫(yī)藥組合物的劑型也沒(méi)有特別限制,在作為疫苗的形式使用的情況下,對(duì)其劑型可例示注射劑(肌肉、皮下、皮內(nèi))、口服制劑、滴鼻制劑等。本發(fā)明的醫(yī)藥組合物為疫苗的形式時(shí),也可以是含有多種有效成分的混合雞尾酒式疫苗(cocktailvacine)。例如,這樣的疫苗可含有序列號(hào)1~15表示的肽中的任選2種以上,或可與其他有效成分組合而含有多種有效成分。
另外,本發(fā)明的疫苗也可以是含有下述非活性成分的疫苗,所述非活性成分是醫(yī)藥組合物以外的成分,其自身不具有活性,但具有進(jìn)一步提高醫(yī)藥組合物的作為疫苗的效果。作為非活性成分,可舉出佐劑、類毒素等。作為佐劑的例子,可舉出氫氧化鋁、磷酸鋁、磷酸鈣等沉降性類型的佐劑,弗氏完全佐劑、弗氏不完全佐劑等的油性類型的佐劑(但這并非意圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定)。
本發(fā)明的醫(yī)藥組合物以疫苗的形式存在時(shí),優(yōu)選地,通過(guò)基于皮內(nèi)、皮下、靜脈內(nèi)、肌肉內(nèi)施予等的注射或注入,或通過(guò)自皮膚、或鼻腔、咽喉等的粘膜吸收等而施予至體內(nèi)。其單次施予量可被設(shè)定為從能夠顯著地誘導(dǎo)細(xì)胞毒性t細(xì)胞的量到顯著數(shù)量的非癌細(xì)胞不受到損害的量之間。
本發(fā)明的醫(yī)藥組合物不僅可向人體施予,將其在體外使用也在本發(fā)明的意圖之內(nèi)。更具體而言,本發(fā)明的醫(yī)藥組合物也可用于對(duì)抗原呈遞細(xì)胞進(jìn)行體外或離體(exvivo)刺激來(lái)增強(qiáng)ctl誘導(dǎo)活性。例如,以用于癌癥的樹(shù)突細(xì)胞療法的情況為例進(jìn)行說(shuō)明,可使本發(fā)明的醫(yī)藥組合物與來(lái)自于需要癌癥的治療或預(yù)防的患者的樹(shù)突細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞預(yù)先進(jìn)行接觸,然后將該抗原呈遞細(xì)胞輸回至患者的體內(nèi),由此施予至患者??衫美缰|(zhì)體轉(zhuǎn)染法、注射法等將醫(yī)藥組合物中含有的肽導(dǎo)入至抗原呈遞細(xì)胞內(nèi)。在上述用途中使用編碼本發(fā)明的肽的多核苷酸時(shí),可利用本領(lǐng)域已知的方法將多核苷酸導(dǎo)入至抗原呈遞細(xì)胞。例如,也可利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法、電穿孔法、顯微注射法、細(xì)胞融合法、deae葡聚糖法、磷酸鈣法等,使用對(duì)象多核苷酸或編碼多核苷酸的載體對(duì)來(lái)自患者的抗原呈遞細(xì)胞進(jìn)行體外轉(zhuǎn)化等。
3.免疫誘導(dǎo)劑
本發(fā)明涉及的免疫誘導(dǎo)劑中,作為有效成分,含有例如下述的肽,所述的肽含有選自由序列號(hào)1~15組成的組中的1種以上氨基酸序列中連續(xù)8個(gè)以上的氨基酸殘基,并且由總共11個(gè)以下、優(yōu)選為10個(gè)以下、更優(yōu)選為9個(gè)以下的氨基酸殘基構(gòu)成。免疫誘導(dǎo)劑中含有的肽也可以是由序列號(hào)1~15中的任一項(xiàng)表示的氨基酸序列構(gòu)成的。所述肽如上文所定義。
可以認(rèn)為,本發(fā)明的肽通過(guò)在抗原呈遞細(xì)胞上被呈遞而誘導(dǎo)免疫。因此,本發(fā)明的免疫誘導(dǎo)劑的有效成分不僅限于本發(fā)明的肽,也可以是能夠直接或間接地進(jìn)行誘導(dǎo)的成分,例如編碼本發(fā)明的肽的多核苷酸或者含有所述多核苷酸的表達(dá)載體、或?qū)⒃撾呐chla分子的復(fù)合體呈遞至表面的抗原呈遞細(xì)胞或由抗原呈遞細(xì)胞分泌的外來(lái)體、或它們的組合。作為使用的抗原呈遞細(xì)胞,可舉出巨噬細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞等,優(yōu)選使用ctl誘導(dǎo)能力高的樹(shù)突細(xì)胞。
本發(fā)明的免疫誘導(dǎo)劑不僅可向人體施予,將其在體外使用也在本發(fā)明的意圖之內(nèi)。更具體而言,本發(fā)明的醫(yī)藥組合物也可用于對(duì)抗原呈遞細(xì)胞進(jìn)行體外或離體刺激來(lái)增強(qiáng)ctl誘導(dǎo)活性。例如,以用于樹(shù)突細(xì)胞療法的情況為例進(jìn)行說(shuō)明,可使本發(fā)明的免疫誘導(dǎo)劑與來(lái)自于需要癌癥的治療或預(yù)防的患者的樹(shù)突細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞預(yù)先進(jìn)行接觸,然后將該抗原呈遞細(xì)胞輸回至患者的體內(nèi),由此施予至患者??衫美缃橛芍|(zhì)體的轉(zhuǎn)染(脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法)、注射法等將免疫誘導(dǎo)劑中含有的肽導(dǎo)入至抗原呈遞細(xì)胞內(nèi)。在上述用途中使用編碼本發(fā)明的肽的多核苷酸時(shí),可利用本領(lǐng)域已知的方法將多核苷酸導(dǎo)入至抗原呈遞細(xì)胞。例如,也可利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法、電穿孔法、顯微注射法、細(xì)胞融合法、deae葡聚糖法、磷酸鈣法等,使用對(duì)象多核苷酸或表達(dá)多核苷酸的載體對(duì)來(lái)自患者的抗原呈遞細(xì)胞進(jìn)行體外轉(zhuǎn)化等。
在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí),“免疫誘導(dǎo)”表示:誘導(dǎo)免疫反應(yīng),例如增強(qiáng)抗原呈遞細(xì)胞的ctl誘導(dǎo)活性、進(jìn)而使ctl對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞損傷活性增強(qiáng)。以及,在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí),“ctl誘導(dǎo)”表示以下過(guò)程:在體外或體內(nèi),通過(guò)將本發(fā)明的肽呈遞至抗原呈遞細(xì)胞表面上來(lái)誘導(dǎo)特異性識(shí)別某種抗原的ctl或使其增殖,或使幼稚t細(xì)胞分化為具有殺傷癌細(xì)胞等靶細(xì)胞的能力(細(xì)胞損傷活性)的效應(yīng)器細(xì)胞,以及/或者使ctl的細(xì)胞損傷活性增強(qiáng)。ctl誘導(dǎo)活性可通過(guò)對(duì)ctl導(dǎo)致的細(xì)胞因子(例如干擾素(ifn)-γ)的產(chǎn)生進(jìn)行評(píng)價(jià)來(lái)測(cè)定。例如,也可使用elispot(酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn),enzyme-linkedimmunospot)等已知的高感度免疫檢驗(yàn),對(duì)通過(guò)經(jīng)本發(fā)明的肽刺激的末梢血單核細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞從前體細(xì)胞誘導(dǎo)出的細(xì)胞因子產(chǎn)生細(xì)胞的增加加以評(píng)價(jià),來(lái)測(cè)定ctl誘導(dǎo)活性。細(xì)胞損傷活性還可利用51cr游離法等已知方法進(jìn)行測(cè)定。上述活性與對(duì)照相比顯著地增加、例如增加5%以上、10%以上、20%以上、優(yōu)選為50%以上的情況下,可評(píng)價(jià)為免疫或ctl被誘導(dǎo)。
4.抗原呈遞細(xì)胞的制造方法
本發(fā)明涉及的抗原呈遞細(xì)胞的制造方法包括將例如下述的肽與抗原呈遞細(xì)在體外接觸的工序,所述的肽含有選自由序列號(hào)1~15組成的組中的1種以上氨基酸序列中連續(xù)8個(gè)以上的氨基酸殘基,并且由總共11個(gè)以下、優(yōu)選為10個(gè)以下、更優(yōu)選為9個(gè)以下的氨基酸殘基構(gòu)成的肽。本發(fā)明的制造方法中使用的肽也可以是由序列號(hào)1~15中的任一項(xiàng)表示的氨基酸序列構(gòu)成的。所述的肽如上文所定義。
可以認(rèn)為,本發(fā)明的制造方法中使用的肽與抗原呈遞細(xì)胞表面的hlai類分子結(jié)合,作為抗原肽被呈遞給ctl,由此誘導(dǎo)抗原呈遞細(xì)胞的ctl活性。因此,與抗原呈遞細(xì)胞接觸的不僅限于本發(fā)明的肽,也可以是能夠直接或間接誘導(dǎo)ctl的成分,例如編碼該肽的多核苷酸或者含有所述多核苷酸的載體、或?qū)⒃撾呐chla分子的復(fù)合體呈遞至表面的抗原呈遞細(xì)胞或由抗原呈遞細(xì)胞分泌的外來(lái)體(exosome)、或它們的組合。作為使用的抗原呈遞細(xì)胞,可舉出巨噬細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞等,優(yōu)選使用ctl誘導(dǎo)能力高的樹(shù)突細(xì)胞。
通過(guò)本發(fā)明的制造方法制造的抗原呈遞細(xì)胞不僅可作為上述醫(yī)藥組合物或免疫誘導(dǎo)劑的有效成分使用,將其用于免疫療法等也在本發(fā)明的意圖之內(nèi)。例如,以用于癌癥的樹(shù)突細(xì)胞療法的情況為例進(jìn)行說(shuō)明,可將制造的抗原呈遞細(xì)胞與來(lái)自于需要免疫誘導(dǎo)的患者的、ctl誘導(dǎo)能力低的樹(shù)突細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞預(yù)先進(jìn)行接觸,然后將該抗原呈遞細(xì)胞輸回患者的體內(nèi),由此施予至患者??衫美缃橛芍|(zhì)體的轉(zhuǎn)染(脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法)、注射法等將本發(fā)明的肽導(dǎo)入至抗原呈遞細(xì)胞內(nèi)。在上述用途中使用編碼本發(fā)明的肽的多核苷酸時(shí),可利用本領(lǐng)域已知的方法將多核苷酸導(dǎo)入至抗原呈遞細(xì)胞。例如,也可利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法、電穿孔法、顯微注射法、細(xì)胞融合法、deae葡聚糖法、磷酸鈣法等,使用對(duì)象多核苷酸或編碼多核苷酸的載體對(duì)來(lái)自患者的抗原呈遞細(xì)胞進(jìn)行體外轉(zhuǎn)化等。
實(shí)施例1
以下,舉出實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
具體而言,本實(shí)施例中的預(yù)測(cè)·實(shí)驗(yàn)·評(píng)價(jià)的步驟基于國(guó)際公開(kāi)2006/004182號(hào)小冊(cè)子中記載的主動(dòng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行,并創(chuàng)建了將以下步驟作為整體重復(fù)的規(guī)則。
(1)試行一次下文所述的低階學(xué)習(xí)算法(lowranklearningalgorithm)。即,從對(duì)累積數(shù)據(jù)的隨機(jī)重復(fù)取樣產(chǎn)生多種假定理論,將隨機(jī)產(chǎn)生的備選查詢點(diǎn)(肽)的預(yù)測(cè)值分散最大的點(diǎn)選用為應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的查詢點(diǎn)。
(2)利用后述的合成·純化方法對(duì)作為選用的查詢點(diǎn)的肽加以制造,利用后述的實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)際的結(jié)合能力,加入進(jìn)累積數(shù)據(jù)中。
通過(guò)進(jìn)行這樣的主動(dòng)學(xué)習(xí)法,對(duì)于由9個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的肽而言,原本共需要進(jìn)行5000億(=209)次以上的備選hla結(jié)合性肽的結(jié)合實(shí)驗(yàn)的數(shù)量得以被削減。
通過(guò)上文說(shuō)明的規(guī)則,抽選出了序列號(hào)1~15所示的氨基酸序列。
<肽合成和純化>
使用fmoc氨基酸、通過(guò)merrifield的固相法對(duì)具有序列號(hào)1~15的氨基酸序列的肽進(jìn)行人工合成。在去保護(hù)之后,使用c18色譜柱實(shí)施反相hplc純化,使得純度達(dá)到95%以上。肽的鑒定和純度的確通過(guò)maldi-tof質(zhì)譜法來(lái)進(jìn)行(absciexmaldi-tof/tof5800)。以bsa作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白,通過(guò)microbca檢驗(yàn)(thermoscienftific公司)來(lái)確定肽的量。
<肽與hla-a*24:02分子的結(jié)合實(shí)驗(yàn)>
使用表達(dá)hla-a*24:02分子的c1r-a24細(xì)胞(所述細(xì)胞是熊本大學(xué)滝口雅文教授制備的,在得到許可后由愛(ài)媛大學(xué)安川正貴助理教授提供),對(duì)肽結(jié)合至與hla-a*24:02分子(其為hla-a*24:02基因的產(chǎn)物)的能力進(jìn)行測(cè)定。
首先,將c1r-a24細(xì)胞在ph3.3的酸性條件下暴露30秒,原本與hla-a*24:02分子結(jié)合的內(nèi)源性肽以及與hlai類分子共通締合的輕鏈β2m被解離、除去。進(jìn)行中和后,向c1r-a24細(xì)胞添加純化的β2m,并將細(xì)胞添加至肽的稀釋系列中,在冰上孵育4小時(shí)。使用識(shí)別此期間重新締合的hla-a*24:02分子、肽、β2m這三者的締合物(mhc-pep)的經(jīng)熒光標(biāo)記的單克隆抗體17a12進(jìn)行染色。
然后,使用熒光細(xì)胞分析裝置facscan(becton-dickinson公司)對(duì)相對(duì)每個(gè)c1r-a24細(xì)胞的mhc-pep量(與上述熒光抗體的熒光強(qiáng)度成比例)進(jìn)行定量測(cè)定。使用本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)表于論文(udakaetal.,immunogenetics,51,816-828,2000)中的方法,從相對(duì)每個(gè)細(xì)胞的平均熒光強(qiáng)度計(jì)算出hla-a*24:02分子與肽之間的結(jié)合解離常數(shù)kd值。
<肽與hla-a*02:01分子的結(jié)合實(shí)驗(yàn)>
使用表達(dá)hla-a*02:01分子的細(xì)胞株t2(購(gòu)自atcc),對(duì)肽結(jié)合至hla-a*02:01分子(其為hla-a*02:01基因的產(chǎn)物)的能力進(jìn)行測(cè)定。
向?qū)⒁獪y(cè)定結(jié)合能力的肽的階段(stepwise)稀釋系列中添加t2細(xì)胞和純化的β2m,然后于37℃孵育4小時(shí)。使用締合型特異性熒光標(biāo)記單克隆抗體bb7.2,對(duì)表達(dá)量在直至該時(shí)間點(diǎn)以肽濃度依賴性方式增加的hla-a*02:01分子進(jìn)行染色。
然后,使用流式細(xì)胞儀對(duì)相對(duì)每個(gè)細(xì)胞的熒光量進(jìn)行測(cè)定,通過(guò)本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)表于論文(udakaetal.,immunogenetics,51,816-828,2000)中的方法計(jì)算出解離常數(shù)kd值。
<肽與hla-a*02:06分子的結(jié)合實(shí)驗(yàn)>
使用向rmas(小鼠tap(抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)體,transporterassociatedwithantigenprocessing)缺陷細(xì)胞株)中導(dǎo)入hla-a*02:06基因的cdna而得到的ra2.6細(xì)胞(高知大學(xué)新制備的細(xì)胞株),對(duì)肽結(jié)合至hla-a*02:06分子(其為hla-a*02:06基因的產(chǎn)物)的結(jié)合能力進(jìn)行測(cè)定。
首先,將ra2.6細(xì)胞于26℃過(guò)夜培養(yǎng),未與肽結(jié)合的hla-a*02:06分子在細(xì)胞表面蓄積后,向其中添加肽的稀釋系列,于26℃進(jìn)行60分鐘的結(jié)合。
然后,通過(guò)于35℃培養(yǎng)4小時(shí),使得未結(jié)合肽的空hla-a*02:06分子變性,喪失立體結(jié)構(gòu)。向其中添加特異性識(shí)別肽結(jié)合型hla-a*02:06分子的經(jīng)熒光標(biāo)記的單克隆抗體bb7.2,在冰上孵育20分鐘,對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色。
然后,使用流式細(xì)胞儀測(cè)定每個(gè)細(xì)胞的熒光量,通過(guò)本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)表于論文(udakaetal.,immunogenetics,51,816-828,2000)中的方法計(jì)算出解離常數(shù)kd值。
<結(jié)合實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果>
結(jié)果,獲得了下表中所示的本發(fā)明的肽對(duì)各hla分子的結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[表2]
需要說(shuō)明的是,序列號(hào)1~15的氨基酸序列源于序列號(hào)16所示的hsp70的規(guī)定的基因組蛋白質(zhì)全長(zhǎng)序列。
<肽免疫誘導(dǎo)試驗(yàn)>
(1)肽刺激樹(shù)突細(xì)胞的制備
·第0~9天(樹(shù)突細(xì)胞的誘導(dǎo))
通過(guò)白細(xì)胞分離術(shù)(leukapheresismethod)從自肝細(xì)胞癌患者采集的末梢血分離出單核細(xì)胞。將分離的單核細(xì)胞在添加了800u/ml的gm-csf及500u/ml的il-4的條件下培養(yǎng)6天。向培養(yǎng)液中進(jìn)一步添加300u/ml的tnf-α,培養(yǎng)4天,誘導(dǎo)成熟樹(shù)突細(xì)胞。然后,使用電穿孔法導(dǎo)入hsp70mrna,制作呈遞有源于hsp70的抗原肽的樹(shù)突細(xì)胞。
向上述肝細(xì)胞癌患者的大腿部通過(guò)皮內(nèi)注射施予1×107個(gè)或2×107個(gè)或3×107個(gè)的導(dǎo)入了hsp70mrna的樹(shù)突細(xì)胞(hsp70-樹(shù)突細(xì)胞)(hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法)。每3周重復(fù)進(jìn)行以相同方法制備的hsp70-樹(shù)突細(xì)胞的皮內(nèi)施予。將通過(guò)分離術(shù)(pheresis)從已接受2次以上hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法治療的肝癌患者得到的末梢血單核細(xì)胞中粘附于培養(yǎng)燒瓶的細(xì)胞組分在aim-cm培養(yǎng)基(gibco公司制)中于37℃培養(yǎng)10天。在培養(yǎng)期間,分別在第0天及第3天向培養(yǎng)基中添加15μl的il-4和30μl粒細(xì)胞單核細(xì)胞集落刺激因子(gm-csf),并在第5天添加15μl的il-4、30μl的gm-csf、75μl腫瘤壞死因子(tnf)-α。
·第10天(肽刺激及樹(shù)突細(xì)胞的回收)
將從單核細(xì)胞誘導(dǎo)的樹(shù)突細(xì)胞重新回收至aim-cm培養(yǎng)基中,添加本發(fā)明的肽(序列號(hào)5、6、7、9、10、15),使得肽濃度為20μg/ml。然后,將含有樹(shù)突細(xì)胞的培養(yǎng)基于37℃培養(yǎng)2小時(shí)。作為陽(yáng)性對(duì)照及陰性對(duì)照,使用了以下的肽。
hla-a24:02用陽(yáng)性對(duì)照(ebvlmp2,419-427:tygpvfmcl(序列號(hào)17))
hla-a24:02用陰性對(duì)照(hivenvgp160,584-592:rylrdqqll(序列號(hào)18))
hla-a02:01用陽(yáng)性對(duì)照(fluamp,58-66:gilgfvftl(序列號(hào)19))
hla-a02:01用陰性對(duì)照(hivgapp17,77-85:slyntvatl(序列號(hào)20))
hla-a02:06用陽(yáng)性對(duì)照(ebvlmp2453-461:ltagflifl(序列號(hào)21))
hla-a02:06用陰性對(duì)照(hivgapp24341-349:atleemmta(序列號(hào)22))
回收樹(shù)突細(xì)胞,使用足量的aim-cm培養(yǎng)基洗滌3次以上,然后進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
(2)cd8t細(xì)胞的制備
·第0~9天
將通過(guò)分離術(shù)從接受2次以上hsp70樹(shù)突細(xì)胞療法的治療后的肝癌患者得到的末梢血單核細(xì)胞中未粘附于培養(yǎng)燒瓶的懸浮細(xì)胞組分(包含淋巴細(xì)胞)在aim-cm培養(yǎng)基(gibco公司制)中于37℃培養(yǎng)10天。在培養(yǎng)期間,分別在第4天及第6天向培養(yǎng)基中添加40μl的il-2。
·第10天
使用cd8陰性選擇試劑盒(negativeselectionkit)(miltenyi公司制)從培養(yǎng)基中分離cd8t細(xì)胞,并進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。
(3)共培養(yǎng)
在下述條件下,將上述(1)及(2)中得到的樹(shù)突細(xì)胞和cd8t細(xì)胞在aim培養(yǎng)基中于37℃共培養(yǎng)。
·cd8t細(xì)胞:5×105個(gè)細(xì)胞/孔
·樹(shù)突細(xì)胞:2×105個(gè)細(xì)胞/孔
·第12或第13天
向上述培養(yǎng)基中以0.4ml/孔添加含有20u/ml的il-2的aim-cm培養(yǎng)基。
(4)elispot檢驗(yàn)
·第17天
向涂覆有抗ifn-γ單克隆抗體(mabtech公司制)的elispot用96孔培養(yǎng)板(millipore公司制)中以每孔為2×104個(gè)細(xì)胞/孔的方式添加上述cd8t細(xì)胞。對(duì)于各試樣,使用3個(gè)孔以上。向各孔中添加100μl的aim-v(gibco公司制)。于37℃對(duì)elispot用96孔培養(yǎng)板進(jìn)行培養(yǎng)。
·第18天
向各孔中添加抗ifn-γ抗體,再使hrp酶標(biāo)記的二抗與其反應(yīng),利用呈色反應(yīng)測(cè)定ifn-γ產(chǎn)生細(xì)胞的數(shù)量。作為代表性的elispot檢驗(yàn)結(jié)果,hla基因型為02:01/24:02的患者的結(jié)果示于圖1,hla基因型為02:01/33:03的患者的結(jié)果示于圖2,以及,hla基因型為02:06/24:02的患者的結(jié)果示于圖3。各圖中,示出了5次結(jié)果的平均值。
(5)elisa檢驗(yàn)
·第17天
在對(duì)t細(xì)胞和以上述肽進(jìn)行了沖擊的樹(shù)突細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)的第7天,將培養(yǎng)上清液稀釋為×1、×5、×25、×1254個(gè)階段,使用humanifn-γelisamaxdeluxeset(biolegend公司制),對(duì)測(cè)定限度內(nèi)的稀釋階段進(jìn)行鑒定。然后,在鑒定出的稀釋階段,針對(duì)各試樣分別進(jìn)行3次測(cè)定。作為代表性的elisa檢驗(yàn)結(jié)果,hla基因型為24:02/26:01的患者的結(jié)果示于圖4及圖5,以及,24:02/24:02的患者的結(jié)果示于圖6。
以上,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。上述實(shí)施例僅為例示,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解,各種變形例是可行的,并且這些變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。